發動機如何控制器水溫?

時間 2021-05-29 23:37:10

1樓:

轉一段VAG的培訓教材:

熱管理系統的控制策略

熱能管理系統控制冷卻液迴圈圖

(一)、暖機範圍

(1)、暖機 (靜態冷卻液)

第三代EA888發動機仍舊延續上一代思路,繼續以曲軸通過鏈條帶動平衡軸,在通過連線在平衡軸末端上的皮帶,最終使水幫浦轉動;因此發動機運轉就必然帶動水幫浦運轉。因此要實現靜態冷卻液只能是完全堵死冷卻液流經的通道。同時為了縮短發動機暖機時間(結合EA888第三代2.

0TSI,在開闊創新新工藝新功能的同時,延續繼承EA211最大的特點,缸蓋整合排氣歧管。

通過這種組合,就可以(尤其是在高轉速時)基本上取消了用於保護渦輪的全負荷加濃工況了。因此,在正常行駛工況以及以運動方式駕車行駛時,燃油消耗就明顯降低了。另外,整合式排氣歧管可以使得冷卻液能得到快速預熱,因此該歧管是溫度管理的重要元件),由於水套內的冷卻液的溫度未達到節溫器的設定範圍,因此節溫器無法開啟,並將完全堵死冷卻液液流流經主散熱器的通道,此時發動機處於小迴圈;與之不同的是,這裡的節溫器變成了發動機控制單元控制執行電機控制下的旋轉閥,旋轉閥1旋轉到160°,在此角度上,旋轉閥 2關閉中斷冷卻液幫浦的供給液流流向發動機氣缸體。

旋轉閥 1 阻止來自發動機機油冷卻器的回流以及來自主水冷卻器的回流。Climatronic自動空調冷卻液切斷閥 N422中斷流向制暖和空調系統的冷卻液液流。電動冷卻液再迴圈幫浦V51關閉。

電動冷卻液繼續迴圈幫浦 V51 (該幫浦用作暖風熱交換器的迴圈幫浦)關閉。為了防止冷卻液溫度過高,為此發動機控制單元根據負荷和轉速情況,最高溫度被限制在90°C。

(2)、暖機 (少量液流)

由於在暖機階段時冷卻液處於非流動狀態,雖然發動機控制單元限制了在區域性限制了高溫,但是為了防止氣缸蓋和渦輪增壓器過熱不得不做出應對策略,即通過排氣歧管的靜態冷卻液來冷卻機件;為此將旋轉閥 1的角度調整為145°, 在此角度下在滾銷齒聯動機構的帶動下旋轉滑閥2接合,並輕微開啟乙個幅度,以此讓冷卻液液流流向氣缸體。這時少量冷卻液就會流經缸體而進入缸蓋,流經渦輪增壓器,再經旋轉滑閥模組流回水幫浦。

(3)、暖機(少量液流)以及車內制暖

在使用者實際使用的過程中常會使用車輛供暖功能;因此在暖機模式下,冷卻液不得不區域性流動,利用氣缸蓋內整合的排氣歧管的熱量為車內供暖。因此,開啟供暖功能以後自動空調會開啟冷卻液切斷閥 N422,冷卻液流經的通道就開啟了;這時冷卻液繼續迴圈幫浦 V51 會自動工作,為加熱器交換器開始輸送加熱後冷卻液。此時旋轉閥 2會暫時斷開流經氣缸體的通道。

由於冷卻液切斷閥N422已開啟,因此冷卻液會被導向氣缸蓋、渦輪增壓器和加熱器交換器。當然這一過程這會讓發動機的暖機時間更長。

Climatronic 自動空調冷卻液切斷閥 N422 和冷卻液再迴圈幫浦 V51 的啟用總是符合後續控制範圍的需求。流到發動機氣缸體的冷卻液液流減少,或在需要時被旋轉閥 2 阻止。

(4)、暖機(開啟由圖譜控制的發動機冷卻功能)

接下來,由於冷卻液加溫過程很快速,為了使發動機機油處於良好品質並且降低暖機運轉階段的摩擦;發動機暖機過程中會逐步開啟發動機機油冷卻器。在此階段下旋轉閥1會轉到120°,並開啟冷卻液通往機油冷卻器的通道。同時由於旋轉閥2在此角度下與旋轉閥1是接合的,因此該閥可進一步旋轉,進而增加通道截面積,使更多的冷卻液流經氣缸體。

也正是得益於如此,一部分的餘熱也可通過機油冷卻器釋放。通過這種有針對性地來接通發動機機油冷卻器,也可以額外加熱發動機機油。

(二)、溫度控制範圍

創新的熱能管理系統會根據發動機的特性曲線,並使其處於最佳的溫度範圍,最終的目的是得到最大的熱力效率和最小的摩擦;由於發動機的負荷狀態在各個工況下皆是變化的,因此旋轉閥元件的調節也應該是動態的,且由於兩個旋轉閥角度的變化決定液流流經通道開啟的截面積變化,從而實現無極調節,因此因此可以滿足發動機在各個工況下的對於溫度的需求,且由於兩個旋轉閥存在,各個階段溫控的變化幅度是極小的,即無縫過渡。

在此溫度範圍階段下,旋轉閥1會依據溫度的變化,適時的在0°-85°之間轉動,當處於0°位置時,將完全開啟冷卻液通往主散熱器的通道,若處於85°時,旋轉閥2旋轉至最開開度並且斷開接合。若發動機處於較低的負荷和轉速下 ,為了使發動機摩擦最小化,熱量管理系統會將冷卻液溫度調節至107°C。並且根據冷卻液的溫度情況會在某個溫度範圍內,適時的斷開或開啟通往主散熱器的通道,從而將溫度盡可能恆定地保持在 107°C。

當發動機的轉速和負荷達到乙個限值以後,通往主散熱器的通道就完全開啟,從而加大散熱,冷卻液溫度最低可減至 85°C 。

(三)、關閉發動機時的接續執行模式範圍

在發動機停止運轉以後,曲軸無法繼續帶動水幫浦工作。但是由於氣缸蓋和渦輪增壓器兩個部件的溫度仍舊很高,為了防止沸騰,因此需要發動機控制單元啟動接續執行模式,(同時也為了避免對發動機不必要的冷卻)在發動機停機後,該功能可執行最多達 15 分鐘。在此階段下,冷卻液再迴圈幫浦V51和冷卻液切斷閥N488也相應被啟用。

由冷卻液再迴圈幫浦V51提供相應的運轉動力,

在接續執行模式中,發動機溫度調節執行器N493 的旋轉閥 1 處於「續動位置」( 160°至 255°)。旋轉閥開度往後逐漸變大,並在 255°角度位置時,達到機械設計的止點,即能夠開啟的最大角度位置,完全開啟通往主散熱器通道。旋轉閥2在此模式下並未與旋轉閥1接合,但完全封死冷卻液去往發動機氣缸體的通道。

因此冷卻液經冷卻液再迴圈幫浦V51的作用,液流被導流分成了兩條路徑。其一自冷卻液再迴圈幫浦V51出發,從氣缸蓋出的單向閥進入水套內,最後再流回初始位置;其二自卻液再迴圈幫浦V51出發,到渦輪增壓器,由於此時旋轉閥1是開啟的,冷卻液液流可以流向主散熱器,後再會到冷卻液再迴圈幫浦V51。

(四)、緊急模式(保護模式)

若旋轉閥元件的溫度超過 113°C,即代表元件可能存在卡死故障,而作為保護裝置的膨脹式節溫器就會自動開啟通往主散熱器旁通閥,以防止溫度過高可能帶來的一些列問題。同時如此這般設計也可為發生故障的車輛繼續行駛一定的距離,直到到達最近的一汽-大眾公司授權的維修站點。

假如作為轉角感測器因損壞,而不能向發動機控制單元傳送實時的位置訊號,旋轉閥元件N493將直接驅動旋轉閥。因此,不管目前的發動機負荷和執行溫度如何,都可以是發動機達到最佳的溫度狀態。

2樓:修車修人修心

主要的組成由水箱、水幫浦、節溫器、水溫感測器、水管、散熱風扇。

打個比方,有兩個水池子1代表發動機、2代表水箱,兩個水池子之間有兩根水管相連線,其中一根水管裡有個開關(節溫器。節溫器的工作條件是到一定的溫度時,節溫器會開啟假設開啟溫度為70度,70度以下是關閉狀態,以上是開啟狀態),當1啟動工作,隨著水溫上公升到70度時節溫器開啟2號池子裡的水會隨著水幫浦工作流到1號池子裡,已到達兩個池子裡的水迴圈流通,當水溫到它設定的溫度時如:97度,水溫感測器就會把測到的資訊傳送給控制單元,控制單元再控制散熱風扇給水箱散熱,當溫度下降到如:

75度時散熱風扇停止工作,散熱風扇停止水溫就繼續上公升,溫度到散熱風扇工作的溫度時,風扇工作再降到75度。就這樣往復迴圈。

那麼75度到97度就是發動機的最佳工況。

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